2000 年山西省火電裝機容量為1 290 萬kW,至2013 年增長了3 倍,達(dá)到5 202 萬kw。全省發(fā)電量由2000 年的620 億kw 增長到2013 年的2527 億kw 粉煤灰也由2000 年的805 萬噸增長到2013 年的4799 萬噸(約占全國找一級粉煤灰總產(chǎn)生量的8.4 %)。由于燃煤品質(zhì)下降以及低熱值煤發(fā)電項目的逐步實施,燃料發(fā)熱量低,灰分普遍提高,找一級粉煤灰產(chǎn)生量年增長速度較發(fā)電量增長速度快。
物理激活也稱機械激活,對粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細(xì)粉磨可以使粉煤灰顆粒粒徑變小,比表面積增加,有效填充于水泥硬化漿體的孔隙,起到密實增強的作用。同時,超細(xì)顆粒表面出現(xiàn)錯位、點缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化過程中超細(xì)找一級粉煤灰會與水泥初期水化生成的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng),不但有助于提高水泥后期強度,而且降低體系堿度,改善耐久性。一級粉煤灰價格超細(xì)粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實填充效應(yīng)將水泥空隙中的水置換出來,抵消了比表面積高而增加的濕潤水部分,所以摻加超細(xì)粉會不提高而是減少水泥需水量。另超細(xì)粉顏色較深能改善水泥顏色,增強水泥和減水劑的適應(yīng)性?! ?
優(yōu)質(zhì)的粉煤灰摻入混凝土可明顯地改善混凝土的和易性,當(dāng)粉煤灰摻量大于膠材總量的5%~10%時,效果極為明顯?,F(xiàn)今在混凝土實際生產(chǎn)中,粉煤灰摻量往往達(dá)到20%,有的甚至高達(dá)30%,但混凝土的和易性卻不盡人意。抽取原材料進(jìn)行檢測時,發(fā)現(xiàn)找一級粉煤灰的檢測結(jié)果經(jīng)常不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求或者與驗收時的結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。現(xiàn)以某公司所用Ⅱ級粉煤灰進(jìn)場及抽樣常規(guī)檢測結(jié)果進(jìn)行對比,出現(xiàn)這種情況的最大原因就是粉煤灰供貨廠家為謀求利益而以次充好,甚至摻假。找一級粉煤灰進(jìn)場驗收時,檢測結(jié)果符合要求的原因主要是檢測的樣品是供貨廠家提前準(zhǔn)備好的合格樣品或是在易取樣部位裝入合格粉煤灰。有些公司由于人員配備或節(jié)省成本等原因不能做到車檢或抽檢,就導(dǎo)致許多劣質(zhì)粉煤灰被用于混凝土生產(chǎn)中。結(jié)果不僅沒有起到應(yīng)有的作用,反而給混凝土的質(zhì)量埋下了隱患。
混凝土中混入油性物質(zhì)會影響混凝土中的膠骨粘結(jié),界面作用力減弱,最終影響混凝土的強度及耐久性。根據(jù)混凝土澆筑后的跟蹤觀察,我們發(fā)現(xiàn)摻入此種粉煤灰的混凝土?xí)霈F(xiàn)一定程度上的色差,強度方面沒有明顯變化。雖然此種找一級粉煤灰并未引起工程質(zhì)量事故,其最終對混凝土強度及耐久性的影響有多大也無法確定,但我們?nèi)孕柚?jǐn)慎對待。找一級粉煤灰在日常工作中,檢測燒失量比較費時,用于車檢不太現(xiàn)實。如果發(fā)現(xiàn)顏色較深的粉煤灰,我們可以采用一個簡便方法進(jìn)行判別:取一定量粉煤灰樣品置于燒杯中,然后加入水?dāng)嚢瑁头勖夯以跀嚢韬蟊砻鏁霈F(xiàn)一層黑色油狀物,顏色分層明顯。如果發(fā)現(xiàn)其為含油粉煤灰,各混凝土公司應(yīng)根據(jù)工程要求、倉儲、供應(yīng)及公司要求等實際情況決定其去留。
將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結(jié)磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國每年生產(chǎn)和使用燒結(jié)磚6000多億塊,如每塊磚能利用0.5 kg粉煤灰,每年可利用3.5億多t粉煤灰,由此看出發(fā)展燒結(jié)粉煤灰磚蘊藏著對粉煤灰利用的巨大潛力。當(dāng)然,目前不是每一個地方、每一個找一級粉煤灰磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利用,但就我國電廠分布來看,很多電廠周圍都分布著相當(dāng)多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內(nèi)有計劃地建設(shè)一批燒結(jié)粉煤灰磚廠。經(jīng)過精心有力地組織和推動,如能有5 %~10 %的燒結(jié)磚摻用粉煤灰生產(chǎn),每年也可利用1750~3500 萬t粉煤灰,這是一個相當(dāng)可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標(biāo)是非常了不起的,對國家是一大貢獻(xiàn)。在制磚工業(yè)中利用粉煤灰不僅可以節(jié)省一部分粘土質(zhì)礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護(hù)環(huán)境,還可充分利用存在于粉煤灰中未燃盡的固定炭,減少燒磚用煤,大大節(jié)約能源,這是其他利用途徑所不能及的。而且在燒結(jié)磚中加入一定量粉煤灰后,每塊磚的重量可減輕0.5 kg,從而進(jìn)一步減輕建筑物自重,可實現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
為加強對粉煤灰再利用環(huán)節(jié)的污染治理,當(dāng)前亟需盡快制定粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測強制性標(biāo)準(zhǔn),為環(huán)保部門執(zhí)法和再利用企業(yè)的再利用活動提供明確的指引。粉煤灰的污染防治工作不僅包括其排放前的預(yù)防工作和排放后的治理工作,還應(yīng)當(dāng)包括對其相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測工作。我國現(xiàn)行立法中尚未制定專門標(biāo)準(zhǔn)對粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品中的各種有毒微量元素和放射性元素的含量進(jìn)行檢測,需要說明的是,這種標(biāo)準(zhǔn)并不是粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而是將粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品放在各種可能導(dǎo)致其中的有毒微量元素和放射性元素釋放的條件下,對粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行試驗,看其是否會對粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全性進(jìn)行檢測的標(biāo)準(zhǔn)。粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品只有在達(dá)到環(huán)境安全檢測標(biāo)準(zhǔn)中的各項要求時,才能將其投放到市場中,并進(jìn)行動態(tài)跟蹤監(jiān)管。環(huán)境安全檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定,不僅有利于推動粉煤灰綜合利用技術(shù)的研究,更有利于減少粉煤灰二次污染的可能性。